2. Transporte subterrâneo
1) Classificação do transporte subterrâneo
O transporte subterrâneo é um elo importante na mineração e produção de minério metálico e não metálico subterrâneo, e seu escopo de trabalho inclui o transporte em lavras e o transporte por galerias. Trata-se do canal de transporte de lavras contínuas, frentes de escavação e depósitos subterrâneos, áreas de mineração ou depósitos de rejeitos e campos de estéril. O transporte em lavras inclui o transporte por gravidade, o transporte com rastelo elétrico, o transporte com equipamentos sem trilhos (pá carregadeira, carregadeira ou veículos de mineração), o transporte com máquinas de mineração vibratórias e o transporte por força explosiva, etc. O transporte por galerias inclui o transporte em faixas horizontais e inclinadas, ou seja, o transporte por galerias entre o funil da lavra, o pátio da lavra ou a galeria abaixo do poço de deslizamento até o depósito subterrâneo (ou entrada da galeria).
A classificação do transporte subterrâneo de acordo com o modo de transporte e o equipamento de transporte é mostrada na Tabela 3-4.
Classificação do transporte subterrâneo
Para garantir o funcionamento normal e eficaz do transporte subterrâneo, os equipamentos auxiliares de transporte necessários são indispensáveis.
2) Sistema de transporte subterrâneo
O sistema e o modo de transporte em minas subterrâneas são geralmente definidos durante o desenvolvimento e o projeto dos depósitos minerais. Os princípios estabelecidos devem considerar as condições de ocorrência do depósito, o sistema de desenvolvimento, o método de mineração, a escala da lavra, a vida útil da produção, o estado de desenvolvimento dos equipamentos de transporte e o nível de gestão da empresa. O sistema deve ser tecnologicamente avançado e confiável, economicamente viável e vantajoso, seguro em operação, de fácil gestão, com baixo consumo de energia e menor investimento.
(1) Transporte ferroviário
O transporte ferroviário geralmente se refere ao transporte por locomotiva, que é o principal meio de transporte em minas subterrâneas no Brasil e no exterior. O transporte ferroviário é composto principalmente por veículos de mineração, equipamentos de tração, maquinário auxiliar e outros equipamentos, frequentemente formando um sistema de transporte eficiente com vagões para minério, carregamento,transportador de correiaOs equipamentos de transporte sem trilhos, também conhecidos como veículos de transporte sem trilhos, podem transportar minério, estéril, materiais, equipamentos e pessoal durante o processo produtivo. São um dos principais fatores que organizam a produção e determinam a capacidade produtiva da mina.
As vantagens do transporte ferroviário incluem ampla utilização, grande capacidade de produção (determinada pelo número de locomotivas), distância de transporte ilimitada, boa economia, flexibilidade de horários e a possibilidade de transportar diversos tipos de minério ao longo da linha férrea. A desvantagem reside na intermitência do transporte, na limitação da eficiência produtiva em relação ao nível de organização do trabalho (geralmente entre 3‰ e 5‰) e na dificuldade em garantir a segurança do transporte em trechos com declives acentuados.
O transporte ferroviário de longa distância é o principal meio de transporte horizontal. A bitola dos trilhos divide-se em bitola padrão e bitola estreita. A bitola padrão é de 1435 mm, e a bitola estreita divide-se em três tipos: 600 mm, 762 mm e 900 mm. De acordo com a bitola, as locomotivas podem ser divididas em locomotivas de bitola padrão e locomotivas de bitola estreita; de acordo com a energia utilizada, as locomotivas de mineração podem ser divididas em locomotivas elétricas, locomotivas a diesel e locomotivas a vapor. As locomotivas a vapor foram praticamente extintas, e as locomotivas a diesel são geralmente utilizadas apenas em superfície. A locomotiva elétrica é movida a energia elétrica e, de acordo com a natureza da fonte de energia, pode ser dividida em locomotiva elétrica CC e locomotiva elétrica CA, sendo a locomotiva elétrica CC a mais utilizada. Atualmente, muitos usuários começaram a utilizar locomotivas com conversor de frequência. De acordo com o modo de alimentação, as locomotivas elétricas de corrente contínua (CC) dividem-se em locomotivas elétricas com fio e locomotivas elétricas a bateria, sendo que a grande maioria das locomotivas elétricas utilizadas em minas subterrâneas não carboníferas na China são do tipo com fio.
Com estrutura simples, baixo custo, manutenção conveniente, grande capacidade de transporte de locomotivas, alta velocidade, alta eficiência energética e baixo custo de transporte, é o mais utilizado. A desvantagem é que as instalações de retificação e fiação não são suficientemente flexíveis; o tamanho da via e a segurança dos pedestres afetam a instalação de faíscas entre o pantógrafo e a linha, o que não é permitido na construção inicial de grandes minas de gás. No entanto, a longo prazo, o custo total do motor é muito menor do que o de um motor a bateria. A tensão CC é de 250 V e 550 V.
O motor elétrico a bateria é alimentado por uma bateria. Geralmente, a bateria é carregada na garagem subterrânea do motor. Após o uso da bateria do motor até certo ponto, recomenda-se a substituição da bateria carregada. A vantagem desse tipo de motor elétrico é a ausência de risco de faíscas, sendo adequado para uso em minas de gás sem necessidade de rede elétrica, além de flexibilidade de uso, sendo ideal para baixa potência, sistemas de transporte em vias irregulares e túneis. Sua desvantagem reside no investimento inicial em equipamentos de carregamento, baixa eficiência energética e alto custo de transporte. Geralmente, o motor a fio é utilizado na fase de mineração, e na fase de desenvolvimento, o veículo com motor a bateria pode ser utilizado para superar as condições externas. Em vias de retorno de ar com gás explosivo, não deve ser utilizado, e em minas com alto teor de enxofre e risco de incêndio, devem ser utilizados motores a bateria à prova de explosão.
Além dos dois tipos mencionados acima,motores elétricosExistem motores elétricos de dupla alimentação, que podem ser divididos principalmente em locomotivas elétricas com alimentação por fio e bateria e locomotivas elétricas com alimentação por cabo. As locomotivas elétricas com alimentação por bateria possuem um carregador automático, o que melhora a taxa de utilização e a flexibilidade de uso. Quando em operação em vias de transporte, a alimentação por cabo é utilizada, mas a distância percorrida por esse cabo não deve exceder seu comprimento.
As locomotivas de combustão interna não necessitam de alinhamento, têm baixo investimento e são muito flexíveis. No entanto, sua estrutura é complexa e os gases de escape poluem o ar, sendo necessário instalar um dispositivo de purificação de gases de escape na saída e reforçar a ventilação da galeria. Atualmente, apenas algumas minas na China utilizam galerias de acesso bem ventiladas e trechos de superfície para transporte, enquanto a maioria das minas estrangeiras utiliza esse sistema.
Os veículos de mineração transportam minério (estéril), pessoas e outros veículos, veículos para materiais, veículos para explosivos, caminhões-pipa, caminhões de bombeiros, veículos sanitários e outros veículos especiais.
(2) Transporte sem trilhos
Na década de 1960, com o aprimoramento dos equipamentos subterrâneos sem trilhos, a tecnologia de mineração subterrânea sem trilhos também se desenvolveu rapidamente.
O veículo de mineração subterrânea é um veículo autopropelido especialmente projetado para minas subterrâneas. É o principal veículo de transporte para viabilizar a tecnologia de mineração sem trilhos, apresentando vantagens como mobilidade, flexibilidade, multienergia e economia. Os veículos de mineração subterrânea são amplamente utilizados em todos os tipos de minas subterrâneas com condições adequadas para a mineração aprimorada, o que pode não apenas melhorar a produtividade e a produção das minas subterrâneas, promover a expansão contínua da escala de produção, mas também transformar o processo de mineração, os métodos de extração e o sistema de escavação e transporte dessas minas. Especialmente com o desenvolvimento da automação de minas, da mineração inteligente e de outras tecnologias e sistemas nos últimos anos, as minas subterrâneas caminham rumo à mineração não tripulada e sem trilhos.
①As principais vantagens do transporte de automóveis em mineração subterrânea são que
a. Mobilidade flexível, com ampla gama de aplicações e grande potencial de produção. A rocha extraída da frente de lavra pode ser transportada diretamente para cada local de descarga sem necessidade de transferência intermediária, e o pessoal, os materiais e os equipamentos no local de descarga também podem chegar diretamente à frente de lavra sem necessidade de transferência.
b. Em determinadas condições, o uso de transporte rodoviário em mineração subterrânea pode economizar equipamentos, aço e pessoal de forma adequada.
c. Antes da conclusão do conjunto completo de instalações do poço, é possível avançar e facilitar a mineração e o transporte de corpos de minério e veios isolados.
d. Em condições de distância de transporte razoável, o transporte de automóveis e as ligações de produção na mineração subterrânea são reduzidos, o que pode melhorar significativamente a produtividade do trabalho.
②As desvantagens do transporte rodoviário em minas subterrâneas são as seguintes:
a. Embora os veículos de mineração subterrânea possuam um dispositivo de purificação de gases de escape, os gases expelidos pelo motor a diesel poluem o ar subterrâneo, um problema que ainda não foi completamente resolvido. Medidas como o reforço da ventilação são geralmente utilizadas, o que aumenta o custo dos equipamentos de ventilação.
b. Devido à má qualidade do pavimento das estradas subterrâneas da mina, o consumo de pneus é elevado e o custo das peças de reposição aumenta.
c. A carga de trabalho de manutenção é grande, necessitando de trabalhadores de manutenção qualificados e de uma oficina de manutenção bem equipada.
d. Para facilitar a circulação de veículos de mineração subterrânea, a dimensão necessária da seção transversal da via é grande, o que aumenta o custo de desenvolvimento.
③ Em comparação com veículos autodescarregáveis terrestres, os veículos de mineração subterrânea geralmente apresentam as seguintes características estruturais:
a. Pode ser montado e desmontado, conveniente e espaçoso.
b. Utilizando chassis articulado e direção hidráulica, a largura da carroceria é estreita, resultando em um raio de giro pequeno.
c. A altura da carroceria é baixa, geralmente entre 2 e 3 metros, o que é adequado para trabalhar em espaços subterrâneos estreitos e baixos, com um centro de gravidade baixo, o que aumenta a capacidade de escalada.
d. A velocidade de condução é baixa e a potência do motor é pequena, reduzindo assim as emissões de gases de escape.
(3)transportador de correiatransporte
O transporte por correia transportadora é um modo de transporte contínuo, usado principalmente para transportar rochas minerais, mas também pode transportar materiais e pessoal. Este modo de transporte possui grande capacidade de produção, é seguro e confiável, de operação simples e alto grau de automação. Com o uso de correias de alta resistência, o transporte por correia transportadora apresenta características como longa distância, grande volume e alta velocidade, atendendo aos requisitos de transporte eficiente dos modernos equipamentos de mineração.
O uso de correias transportadoras no transporte subterrâneo de minério é limitado pela massa rochosa, volume de tráfego, inclinação da via, curvas, entre outros fatores. Geralmente, apenas minério britado grosseiramente (com tamanho inferior a 350 mm) pode ser transportado, sendo adequado apenas para grandes volumes, vias com pequena inclinação e sem curvas.
O transporte subterrâneo por correias transportadoras pode ser dividido em: ① Transporte por correia transportadora de frente de lavra, de acordo com o local de uso e as tarefas de transporte realizadas, que recebe e transporta diretamente rochas minerais da frente de lavra. ② Transporte por correia transportadora de coleta de minério, que recebe rochas minerais de duas ou mais correias transportadoras. ③ Transporte por correia transportadora principal, que transporta todas as rochas da mina subterrânea, incluindo as que chegam à superfície.
As correias transportadoras podem ser divididas em tipos básicos e especiais de acordo com sua estrutura básica, sendo que o tipo básico se divide em plana e com ranhuras. Atualmente, as correias transportadoras especiais mais representativas incluem correias com ranhuras profundas, correias com bordas onduladas, correias com padrões, correias tubulares, correias com colchão de ar, correias de pressão, correias curvas, entre outras.
O transporte por correia transportadora garante a continuidade do processo de transporte de materiais. Comparado com outros equipamentos de transporte, apresenta as seguintes características:
① Capacidade de transporte. A capacidade máxima dos transportadores de correia nacionais atingiu 8400 t/h, e a capacidade máxima dos transportadores de correia estrangeiros atingiu 37500 t/h.
② Longa distância de entrega. Desde que haja correia transportadora suficientemente resistente, do ponto de vista técnico, a distância de transmissão por correia não é limitada. O comprimento de uma única correia transportadora nacional já atingiu 15,84 km.
③ Forte adaptabilidade ao terreno. A correia transportadora pode se adaptar ao terreno com curvas moderadas no espaço e no plano horizontal, reduzindo assim as ligações intermediárias, como estações de transferência, e o investimento em infraestrutura, evitando interferências com estradas, ferrovias, montanhas, rios e cidades, tanto no espaço quanto no plano.
④ Estrutura simples, segura e confiável. A confiabilidade da correia transportadora foi comprovada por diversas aplicações no setor industrial.
⑤ Baixos custos operacionais. O tempo e o consumo de energia por unidade de transporte do sistema de correia transportadora são geralmente os mais baixos entre todos os veículos ou equipamentos para materiais a granel, e a manutenção é fácil e rápida.
⑥ Alto grau de automação. O processo de transporte por correia transportadora é simples, com concentração de equipamentos de potência, alto controle e fácil automação.
⑦ Possui características como baixo grau de influência climática e longa vida útil.
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Data da publicação: 16/03/2023
